课程名称：材料科学与工程基础

课程类型：省级线下一流本科课程

课程负责人：卢周广

卢周广教授现任材料科学与工程系长聘教授，材料系副主任和党委副书记。英国皇家化学会会士，深圳市鹏城学者。主要从事先进电池材料的精准合成、电化学反应机理和应用开发研究。自2012年到南方科技大学独立发展后，在Nature Communications和Journal of the American Chemical Society等期刊以通讯作者发表SCI学术论文200多篇，总他引1.3万多次，H指数70。在重要学术会议作邀请报告30多次，申请和授权国家发明专利30多项，主持国家自然科学基金联合重点和面上等项目十多项。近3年连续入选全球前2%顶尖科学家榜单。现任 Nano Research等期刊编委，中国储能与动力电池及其材料专业委员会副秘书长。

课程团队成员：叶飞、郭传飞、孙大陟、廖成竹、李艳艳、王海鸥、李慧丽

授课学期：秋季

考核方式：考试

学时：48.0

学分：3.0

课程简介、目标与任务：

材料科学与工程基础是材料科学与工程专业以及其他与材料相关的学科领域的基础课程。该课程涵盖了广泛的材料科学原理，包括化学键的本质、晶体结构与缺陷的分析、扩散现象的理解、相图的解读，以及材料的性质、应用和各向异性等基础概念。此外，课程还详细介绍了各类材料，如金属、陶瓷、高分子材料和半导体，并探讨了这些材料在各个领域中的实际应用。通过本课程的学习，学生将掌握材料研究和应用所需的基本知识和理论，理解材料中加工-结构-性质-性能之间的关系,并为后续专业课学习奠定基础。

教学方法：

《材料科学与工程基础》的教学方法充分结合了现代信息化技术与传统授课模式。课前，学生利用慕课预习理论知识，形成知识框架；课上，通过提问、讲解和讨论深化理解；课后，复习视频、完成作业、线上提问，巩固知识。同时，学生完成实验慕课和虚拟仿真实验，加深理论理解。课堂教学中，利用雨课堂智慧教学工具，通过动画、微课等形式，帮助学生理解知识应用，并教授专业软件使用，为后续学习和实践打基础。整个过程实现了线上线下一体化教学，提高了教学效果。

课程教材：

William D. Callister, Jr.，Fundamentals of Materials Science and Engineering, John Wiley & Sons, Inc. 化学工业出版社（英文影印版），2022年12月（2017年5月重印）

课程特色：

(1) 综合性：在新工科理念引领下，本课程兼顾科学与工程，全面涵盖金属、陶瓷、高分子和复合材料，具有很强的综合性。

(2) 模块化：以教学目标为导向，形成清晰的模块结构，包括晶体学、形变与强化、相图与相变、材料选择与应用等共4个模块。

(3) 国际化：基于国际化教学理念，开展小班国际化教学，使用英文教材，全英文授课。

(4) 理论联系实际，教学与科研和工程应用相结合：用科研前沿中的材料问题，说明材料科学基础知识；用实际工程案例，培养学生理论联系实际的能力。

课程思政建设：

材料科学与工程基础的课程思政是一个将专业知识与思政教育紧密结合的教学模式。首先，课程通过深入介绍关键概念的科学发展史，使学生从源头上理解和掌握材料科学的基本概念，并认识到科学发展的规律和不断进步的动力。其次，通过讲述材料科学家的故事和事迹，课程传递了正确的世界观、人生观和价值观。这些科学家们的道德观念和奉献精神，激励着学生们在学习和研究中追求卓越，为社会作出贡献。

课程结合自然辩证法，帮助学生建立科学的思考和分析方法。通过学习材料科学的基本规律，学生不仅能够理解材料的性质和行为，还能够运用辩证法的原理来分析和解决问题。同时，课程还强调了材料对环境的影响，培养学生的可持续发展观。通过讨论材料的制备、加工和应用中的环境问题，以及材料的回收再利用方法，学生更加关注环境保护和资源节约，为未来的可持续发展贡献自己的力量。最后，课程推荐了大量的拓展阅读材料，鼓励学生自主学习和终身学习。这些材料不仅拓宽了学生的知识面，还培养了他们的自学能力和探索精神。

课程发展规划：

(1) 利用丰富的教学资源，结合我校及深圳优势资源，建设创新科研教学案例和工程实践线上教学案例资源库，定时进行更新共享，提升课程的辐射力与影响力。

(2) 撰写《材料科学与工程基础》教材，兼顾科学与工程，包含金属、陶瓷和高分子材料，注重最新科研和工程成果，并引入课程思政元素，以全面体现课程内容的系统性、创新性、综合性和全面性。

(3) 融合多种现代信息化教学手段，探索线上线下混合式教学。以慕课为基础，融合雨课堂、微课等教学手段，结合线上教学案例库，加强信息化技术在教师授课和学生在自主学习环节的应用，进一步探索线上线下混合式教学模式。